Mạch thực tế để đo điện dung bằng đồng hồ vạn năng con trỏ
Nếu bạn muốn sử dụng đồng hồ vạn năng con trỏ để đánh giá chất lượng của tụ điện 400 microfarad, bạn có thể sử dụng dải điện trở thích hợp của đồng hồ vạn năng để đo hai chân của tụ điện. Bạn có thể biết chất lượng của tụ điện dựa trên biên độ dao động của con trỏ. Nói chung, một con trỏ tụ điện tốt có thể trỏ tới giá trị lớn nhất (hoặc gần với giá trị lớn nhất). Nếu tụ điện bị hỏng do đánh thủng, con trỏ sẽ trỏ đến giá trị nhỏ nhất. Nếu con trỏ vẫn ở một giá trị nhất định ở giữa, điều đó có nghĩa là tụ điện bị rò rỉ nhất định. Nếu người hỏi muốn sử dụng đồng hồ vạn năng con trỏ thông thường để đo điện dung, anh ta có thể sử dụng bộ khuếch đại hoạt động LM358 và kết nối nó với mạch như hình bên dưới để đo công suất của tụ điện 400 microfarad.
Một mạch thực tế để đo điện dung bằng đồng hồ vạn năng con trỏ.
Bộ khuếch đại hoạt động kép tiêu thụ điện năng thấp LM358, ở đây bộ khuếch đại hoạt động bên trong được sử dụng để kết nối với bộ khuếch đại tỷ lệ đảo. Hệ số khuếch đại vòng kín của mạch này là - (R/Xc), trong đó Xc là điện kháng của tụ điện đo được. Chúng ta biết rằng điện dung của tụ điện Xc=1/2πfC. Nếu tần số f là 50Hz và C là 400 microfarad thì điện kháng điện dung Xc=7.96Ω.
Khi đo công suất của tụ điện 400 microfarad, chúng ta có thể tìm một máy biến áp nguồn 6V, chia đầu ra điện áp xoay chiều 6V cho điện trở thứ cấp thành sóng hình sin 100mV/50Hz làm nguồn tín hiệu và kết nối tụ điện 400 microfarad với vị trí của C trong hình là sao cho điện áp đầu ra Vout của bộ khuếch đại thuật toán được đo bằng dải điện áp xoay chiều của đồng hồ vạn năng con trỏ, sau đó có thể biết được công suất của tụ điện đo được thông qua phép tính đơn giản. Giả sử Vin là 100mV ổn định và Vout=1000mV đo được. Theo công thức trên, điện dung Xc của tụ điện =7.96Ω. Khi đó theo công thức tính điện dung thì có thể biết được điện dung của tụ điện.
Hầu hết các đồng hồ vạn năng kỹ thuật số hiện nay đều sử dụng phương pháp trên để đo điện dung. Do giá trị tần số, biên độ và điện trở của nguồn tín hiệu sóng hình sin trong mạch này khác với giá trị của dải điện dung của đồng hồ vạn năng kỹ thuật số nên không thể đọc trực tiếp điện dung. Nói chung, nguồn tín hiệu được sử dụng bởi đồng hồ vạn năng kỹ thuật số là tín hiệu sóng hình sin 40mV/400Hz và giá trị của R cũng khác với giá trị điện trở trên. Do đó, điện áp đầu ra của bộ khuếch đại giống như điện dung được kiểm tra và có thể đọc trực tiếp. Điện áp nguồn của mạch đo trên có thể là điện áp ±5V.
